Economia do Hidrogênio: Combustível limpo feito com alumínio e água

Embora seja considerado um combustível limpo e verde, fabricar hidrogênio não é uma tarefa fácil.[Imagem: Waseda University]

Energia

Combustível limpo feito com alumínio e água

Com informações da New Scientist -  18/08/2017

Economia do Hidrogênio

A descoberta acidental de uma nova liga de alumínio que reage com a água de uma forma totalmente incomum pode ser o primeiro passo para reviver os sonhos da malfadada economia do hidrogênio.

A reação inesperada oferece uma fonte conveniente e portátil de hidrogênio para células de combustível e outras aplicações, potencialmente fornecendo uma alternativa às baterias e combustíveis líquidos sem precisar enfrentar os problemas até agora insolúveis de inserir o hidrogênio no sistema atual de armazenamento e distribuição de combustíveis.

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Alumínio + água = hidrogênio

Anit Giri e seus colegas do Laboratório de Pesquisas de Aberdeen, nos EUA, estavam trabalhando em uma nova liga metálica de alta resistência quando derramaram água sobre o material durante os testes de rotina. Inesperadamente, a liga de alumínio começou a borbulhar intensamente. Bastou uma análise ligeira para revelar que o gás liberado era hidrogênio puro.

Isso normalmente não acontece com o alumínio. Geralmente, quando exposto à água, ele se oxida rapidamente, formando uma barreira protetora que interrompe qualquer reação adicional. Mas essa liga continuou reagindo de forma sustentável.

A equipe havia acabado de tropeçar em uma solução para um problema que perdura há décadas: como manter o hidrogênio armazenado até que ele seja necessário.

O hidrogênio tem sido considerado como um combustível limpo e verde, mas é difícil armazená-lo e transportá-lo porque suas moléculas são pequenas demais e percolam qualquer material usado para fazer um tanque. "O problema com o hidrogênio é sempre o transporte e a pressurização," resume Giri.

Em uma célula a combustível o hidrogênio gera eletricidade e produz apenas água como resíduo. [Imagem: Mia Halleröd Palmgren]

Hidrogênio sob demanda

Se o alumínio puder simplesmente ser posto para reagir com água, isso significa hidrogênio sob demanda. Ao contrário do hidrogênio, o alumínio e a água são fáceis de transportar - e ambos são estáveis. Mas as tentativas anteriores de manter essa reação tinham mostrado exigências de altas temperaturas ou de catalisadores, e as reações eram lentas: a obtenção de hidrogênio levava horas e tinha uma eficiência em torno de 50%.

A nova liga, que está em processo de patenteamento, é feita de um pó denso de grãos de alumínio em escala micrométrica e um ou mais metais dispostos em uma nanoestrutura particular, não detalhada pela equipe. Basta adicionar água à mistura para produzir óxido ou hidróxido de alumínio e hidrogênio.

E o processo produz hidrogênio rapidamente e em grande quantidade. "O nosso [processo] faz isso com quase 100% de eficiência em menos de 3 minutos," disse Scott Grendahl, coordenador da equipe.

Além disso, o novo material oferece pelo menos uma ordem de magnitude mais energia do que as baterias de lítio do mesmo peso. E, ao contrário das baterias, ele pode permanecer estável e pronto para uso indefinidamente.

Outros pesquisadores avaliaram o experimento como muito promissor e uma eventual solução para que a economia do hidrogênio volte à agenda e deslanche, mas afirmam ser necessário que a equipe finalize seu processo de patenteamento para que a reação possa ser conhecida e testada em outros laboratórios e os dados anunciados até agora possam ser confirmados.